2022边缘计算最佳实施白皮书

SNAICCSATC610Whitepaper边缘计算最佳实施白皮书(2022年)N/NFV/AI标准与产业推进委2022年9月 版权声明本白皮书版权属于SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点，应注明“来源：SDN/NFV/AI标准与产业推进委员会”。违反上述声明，本推委会将追究其相关法律责任。SDN/NFV/AI标准与 编写说明编写单位：（排序不分先后）中国信息通信研究院、中国移动通信集团有限公司研究院、中国联通网络通信有限公司研究院、中国电信股份有限公司研究院、中国联合网络通信有限公司智网创新中心、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、新华三技术有限公司、网络通信与安全紫金山实验室、浪潮通信信息系统有限公司、中国移动通信集团北京有限公司、中移（苏州）软件技术有限公司。刘景磊、张婷婷、王升、刘芷若、张宇华、宋雪飞、黄倩、蔡超、黄蓉、冯选、杨帆、杨旭、刘小华、陈礼娟、张健雄、刘辉、贾庆民、宸立仁、孙立波、张绍伟、宗建菲、全兵。SDN/NF 前言随着5G技术的研发和商用部署，边缘计算一直都是产业界关注的热点技术。近两年，边缘计算技术在标准和产业生态上取得了突破性的进展，国内三大电信运营商和云服务提供商纷纷结合自身优势先后开展了边缘计算技术研究和应用的探索，组织上下游企业发力边缘计算市场，助力边缘计算应用快速落地。本白皮书针对边缘计算技术实施过程中的技术路线和各种挑战进行了梳理，为明确边缘计算技术发展方向，完善边缘计算技术体系提供了重要的技术参考。本白皮书分为五个章节：第一章边缘计算生态发展及技术路线现状：介绍当前国家政策、边缘计算发展现状及边缘计算的主流技术路线。第二章当前边缘计算发展面临的挑战和建议：分析边缘计算技术实施过程中遇到的挑战并结合实际情况给出实施建议。第章规模化商业推广可行性模式：结合边缘计算的主流技术路线分析规模化商用推广的可行模式。第四章典型应用案例：结合边缘计算技术路线和规模化商业推广模式介绍典型应用案例。第五章展望：介绍边缘计算技术框架和底层技术的发展路线。 目录版权声明一、边缘计算生态发展及技术路线现状（一）国家政策及运营商MEC发展规划（二）产业生态发展现状（三）技术路线概述1MEC技术路线.102：公有云下况技术路线143.混合云技术路线..16二、当前边缘计算发展面临的挑战和建议（一）边缘计算基础设施建设的桃战和建议：17（二）边缘计算平台通用能力建设的挑战和建议19（三）边缘计算运营运维的挑战和建议，20（四）边缘计算边云协同的挑战和建议22（五）边缘计算安全的挑战和建议25三、规模化商业推广可行性模式27（一）ICT融合部署边缘云模式..271）分流共享+平台共享型部署模式（模式1)272）分流专享+平台专享型部署模式(模式2)。283)分流共享+平台专享型部署模式（模式3).294）平台下沉（DP）部署模式(模式4)..29（二）公有云下况模式30（三）混合云模式，.30四、典型应用案例.31（一）跨域多厂区5GMEC专网商用部署案例..31（二）5G十共享MEC云边融合智慧工厂案例，33（三）亨通光电5G+智慧工厂案例35（四）5G专线+专享MEC助力工业制造数字化转型案例.38五、展望，39（一）技术框架演进展望40（二）底层技术演进展望...41SDN/NFVIAI标准与产业推进委员会50 一、边缘计算生态发展及技术路线现状（一）国家政策及运营商MEC发展规划中共中央指出要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。5G、数据中心、人工智能、工业互联网等“新基建”内容紧密关联、互相促进，代表了信息通信产业前进的方向。边缘计算作为5G的重要组成部分，在电信运营商、云商和行业领域有看极大信息通信技术已深入渗透到经济社会民生方方面面，带动数字经济蓬勃发展。2018年中国数字经济规模突破31万亿元，贡献了超过三分之一的GDP，预计2035年中国数字经济占GDP比重将超过55%。信息通信技术对经济发展的引领作用进一步凸显，将成为推动经济增长的核心引擎。迫切需要推动互联网、大数据、人工智能、边缘计算等新兴技术与实体经济的深度融合，加快发展数字经济，建设网络强国、数字中国。随着5G加速商用，边缘计算产业已经从概念炒作期进入快速发展期产业供需双方均已开始大力推动边缘计算产品的商用部署。运营商积极从市场运营、技术储备、产品研发和产业生态等各个方面制定发展策略推进边缘计算建设。中国移动通过构建边缘计算全栈服务能力，从“要素”经营向“要素+能力”经营转型，促进公司经济高质量发展。推动要素和能 中国信息通信研究院边缘计算最佳实施白皮书（2022年力深度融合，实现从满足需求向创造需求、引领需求转变，将成为占据方物智联竞争高地的必然选择。边缘计算的基础设施智能化转型开级是构建“要素+能力竞争形势的重要基础，从传统的泛在“连接”向“连接+计算+智能”新型基础设施转型升级，面向更厂泛用户的纵深覆盖，为5G+市场的发展壮大提供重要支撑。边缘计算是中国移动5G+AICDE的战略核心之一，是加速5G商用，赋能百业的核心要素。公司大力推进“5G+“计划，融合5G与边缘计算等新信息技术，打造连接与智能融合服务、电信级边缘云服务能力，打造以5G为中心的泛在智能基础设施。5G+边缘计算将为工业柔性制造、云游戏、车联网等垂直行业提供更高的带宽更低的时延、更高的安全可靠性，满足拉动产业数字化升级的需要中国电信充分发挥边缘云网资源票赋，通过自主研发MEC边缘云，将用户所需的网络能力和业务能力按需编排部署至离客户更近的位置，为用户带来最优的用户体验。其中，对于2B2C场景视频，游戏等业务场景以及中小型2B客户场景，中国电信推出共享型通用MEC平台，客户可通过自服务门户实现所需网络能力、业务能力应用的订购，以及在全国任意边缘节点的编排部署，满足客户灵活部署，按需加载的需求。对于2B场景，考虑到客户对于低时延，尤其是数据安全的考虑中国电信推出了面向2B客户的独享型一体化MEC平台，重点为2B客户提供5G定制网边缘云网融合基础设施以及典型行业应用，2 满足2B企业数字化转型所需的低时延、大带宽、高算力、高安全的基础设施需求。为此，中国电信将重点面向高清视频、云VR等内容/能力动态按需下沉至地市部署的需求，以及AR、VR染、云游戏等强交互类业务需下沉至区县的诉求，根据用户发展规模优先完成重点地市重点区域的MEC建设部署。同时，根据2B典型场景，包括工业制造、能源电力、港口码头、交通物流等业务需求，在重点地市重点区域完成MEC部署建设，井根据客户需求按需建设客户独享的一体化MEC平台，满足客户需求。由于MEC技术横跨OT、IT、CT多个领域，涉及网络连接、数据聚合，以及芯片、传感、行业应用等多个方面。为了能够更好地满足不同行业的业务需求，需要各领域更加开放合作、联合创新、共同推进MEC的产业成熟。为此，中国电信将依托MEC技术创新联盟，统筹开展MEC产业推进工作，将以真正商用落地为目标，重点开展MEC相关场景需求挖掘、关键技术联合突破、网络能力统一开放、业务能力合作创新、解决方案集成验证、创新孵化试点等工作。中国联通将MEC边缘云作为发展5G2B/2C高价值业务的重要战略，MEC是电信运营商“云网边端业”融合协同关键环节、以网带业新触点（CT一IT一业务），也为运营商提供了新业务（产商品）形态。中国联通依托5GMEC边缘算网资源优势，推进云网 中国信息通信研究院边缘计算最佳实施白皮书（2022年边端业”协同，赋能千行百业数字化升级，构建边缘生态孵化环境，实现边缘应用“一点创新，全国复制”。为了更好地满足业务实时响应、一体化交付实施的需求，中国联通建立了全国统筹调度机制：成立1个MEC业务运营中心、N个创新业务孵化基地、X个省分专项拓展组，全力推进全国MEC边缘云节点规划、建设、运维、运营及MEC业务拓展的工作：持续向三个方向发力：1）生态构建方面，构建边缘应用商店生态，搭建"中国联通MEC生态实验室”，提供MEC试验床节点，搭建端到端网络环境、提供产品调测、产品入库上架、产品全国推厂和运营支撑等服务。2）部署架构方面，中国联通MEC边缘云以全网中心节点、区域中心/省会节点、本地核心/边缘节点三层架构部署：中心节点（MEAO）对接云网融合门户、运营平台、生态开放平台，完成联通全网边缘业务应用的编排和管理：省级节点负责区域内所有边缘节点ME_ICT-IaaS虚拟化资源管理、监控、调度、运维，MEP接入协同平台；边缘节点部署ME_ICT-IaaS、MEP、ME-VAS，承载客户的具体业务应用。3）业务部署方面，主要采用四种模式分流，包含：共享+平台共享型部署模式，分流专享+平台专享型部署模式，分流共享+平台专享型部署模式，平台下沉（DP）部署模式未来将持续基于ETSI和3GPP标准增强，开放边缘能力，深抓4 IT、CT和OT深度融合、促进云网边端业协同，持续推动布局级节点统筹规划，现场级节点按需建设，支撑智能制造、智能港口、智能教育、智能医疗等各类2B业务，以及云游戏、VR/AR应用等各类2C业务，促进与实体经济深度融合，加速推动5G行业应用由示范走向真正的商业。（二）产业生态发展现状委员会Gartner预测，到2025年，边缘计算将有超过万亿的市场规模，处理75%以上的各类业务数据。面对如此庞天的市场，电信运营商公有云服务提供商、设备提供商甚至工业企业都在边缘计算领域持续投入，积极推动边缘计算产业生态的发展。当前来说，运营商边缘计算解决方案极大的推动了边缘计算网络架构，接口的发展及成熟；云商边缘计算解决方案极大的推动了应用的分布化构架，推动了应用在边缘计算上的适用性；工业企业边缘计算方案极大的推动了边缘计算工业生产终端，终端管理（物联网络平台）及行业边缘计算平台的发展与成熟。上述三种类型的解决方案结合在一起，推动了边缘计算在架构，应用，终端这几个重要组成部分的整体解决方案的成熟。与此同时，边缘计算相关产业组织（如，边缘计算产业联盟（ECC），SDN/NFVIAI标准与产业推进委员会（SNAI），工业互联网产业联盟（AII）等）通过厂泛组织边缘计算设备商，运营者，研究院，关联的工业、车联网等边缘 中国信息通信研究院边缘计算最佳实施白皮书（2022年）应用企业，共同搭建开放的边缘产业合作创新平台，推动边缘计算相关技术的研究、验证、部署与运营，共同促进边缘计算产业可持续发展。受运营的业务以及业务网络构架的影响，不同类型的企业在边缘计算市场上采用的策略不同，面向的用户需求不同，提供的边缘产品也有所不同。下图1示意了不同类型企业的边缘计算构建方案下文通过不同方案的落地情况展开介绍当前边缘计算产业发展的情况。运营商边缘计算NEVME省/区域云商边缘计算7云边协同边练云公有云企业边修计算OT私有云/公有云现场边缘通讯网络中心云图1边缘计算部署位置电信运营商目前在边缘计算产业中处于领先位置。5G网络的部署应用，能够满足业务终端的移动性需求及业务报文传输的低时延需求，使的大部分边缘应用场景有了实用性。凭借拥有5G“网”的优势，运营商边缘计算建设策略通常为以网带云。边缘计算通常部署在区、县、市，面向2B企业用户提供专用或者共享的边缘计算产品。运营商边缘方案产9 品通常包含边缘云，边缘接入网关，边缘网络平台及少量通用边缘应用，主要向2B用户提供边缘应用分流，5G网络能力服务，基础行业能力服务，云计算资源以及边缘应用托管。在边缘产业链中，运营商边缘计算方案极大的推动了边缘计算网络架构，接口的发展及成熟。目前国内三大电信运营商均已商用部署了边缘计算。其中中国移动在2022年已：公有云服务提供商边缘计算产品也是面向2B企业用户。边缘计算建设策略时“以云带网”一一业务应用是云商推广边缘计算方案/产品的切入点。为了业务有更好的体验，云商会将业务应用的部分模块或能力下沉到边缘，充分发挥“云边协同”优势，借助边缘计算”的技术热点推广产品。以阿里云的AloT边缘计算为例。阿里云物联网边缘计算是结合阿里云的